央廣網(wǎng)上海4月11日消息（記者朱敏 傅聞捷 韓曉余）據(jù)中國之聲《新聞縱橫》報道，昨天（10日）晚上9點多，人類歷史上首張黑洞照片在中國上海和臺北、比利時布魯塞爾、智利圣地亞哥、日本東京和美國華盛頓全球六地同時對外發(fā)布，這是人類首次通過圖像直觀的看到黑洞。
天文學(xué)家捕獲首張黑洞照（央廣網(wǎng)發(fā) 事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組織提供）
不少網(wǎng)友昨晚第一時間看到了黑洞的照片，簡單地說，這張照片呈現(xiàn)出的是一個橙色的光環(huán)，環(huán)內(nèi)的中心和環(huán)外的區(qū)域都是黑色。
幽暗的宇宙美麗也調(diào)皮，長久以來人類關(guān)于黑洞的探索，在這一刻終于得到影像印證。這張在全球多地同步公布的“大片”，證實了神秘天體黑洞的存在，也使得愛因斯坦的百年猜想終得檢驗。
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預(yù)言存在的一種天體，它具有的超強(qiáng)引力使得光也無法逃脫它的勢力范圍，這個勢力范圍稱作黑洞的半徑或稱作事件視界。由全球200多位科學(xué)家共同合作的事件視界望遠(yuǎn)鏡也稱EHT項目，通過全球8個射電望遠(yuǎn)鏡勾勒出了黑洞圖像。昨晚，這張期待已久的黑洞如約揭開了神秘面紗。
黑色的界面上暈染出一個橙色光環(huán)，是這張黑洞“正面照”給人的直觀印象。中科院上海天文臺研究員路如森介紹，這張黑洞來自于室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質(zhì)量約為太陽的65億倍。路如森說：“首先我們看到的是黑洞的陰影，這個亮的地方和中心暗的區(qū)域?qū)Ρ榷瘸^了十倍，也就意味著人們看到的暗影是真實的，我們可以測量暗影的大小，得到的結(jié)果是42微角秒，在M87的距離上，這個角大小對應(yīng)的約1000億公里。同時通過測量環(huán)狀的大小，根據(jù)知道的距離，我們就可以定出這個黑洞的質(zhì)量，它是65億倍太陽質(zhì)量?！?/span>
黑洞本身并不發(fā)光，那么，照片上的橙色光環(huán)是什么？怎么形成的？到底哪個區(qū)域是黑洞？中科院上海天文臺研究員袁峰解釋：“黑洞本身的確不發(fā)光，但是黑洞主要的特點是引力比較強(qiáng)。黑洞周圍有很多氣體，這些氣體在黑洞引力的作用下會往黑洞里下落，下落過程中，這些氣體就會變的非常熱，所以就會發(fā)出非常強(qiáng)的輻射。在圖中看到的這些明亮的光環(huán)，就是非常熱的氣體發(fā)出來的輻射。這個光環(huán)并不是代表了黑洞的視界，黑洞的視界在中間的陰影里面。它比陰影的直徑還要小一些，具體多少愛因斯坦廣義相對論都給我們做出了預(yù)言?！?/span>
對于黑洞具體是什么樣子，在這次拍照前，天文學(xué)家們通過各種間接證據(jù)表明黑洞的存在，比如，黑洞有強(qiáng)引力，對周圍的恒星、氣體會產(chǎn)生影響，人們可以通過觀測這種影響來確認(rèn)黑洞的存在。根據(jù)黑洞吸積物質(zhì)（吃東西）發(fā)出的光來判斷黑洞的存在。近年來技術(shù)的發(fā)展，為黑洞的成像帶來了可能。中科院上海天文臺臺長沈志強(qiáng)介紹，EHT的“八只眼睛”向選定的目標(biāo)撒出一條大網(wǎng)，撈回海量數(shù)據(jù)，勾勒出黑洞的模樣，據(jù)介紹，這張黑洞照片的“沖洗”用了約兩年時間。沈志強(qiáng)說：“基于甚長基線干涉測量技術(shù)，它把分布在全球各個地方的望遠(yuǎn)鏡組合起來，形成等效于地球萬公里長的望遠(yuǎn)鏡，使它具備了觀測遙遠(yuǎn)天體非常高的分辨本領(lǐng)。近十年，全球科學(xué)家在技術(shù)上的進(jìn)步，方法上的創(chuàng)新，使得我們終于有機(jī)會在今年宣布得到了它的圖像。”
黑洞成像除了提供黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)外，袁峰指出，重要的目的是在強(qiáng)引力場的極端環(huán)境下驗證愛因斯坦廣義相對論，同時細(xì)致研究黑洞周圍的物質(zhì)吸積和噴流的形成及傳播。袁峰介紹：“一方面通過射電望遠(yuǎn)鏡得到這么一張照片，另外一方面我們也可以根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，結(jié)合黑洞吸積理論，能夠事先把理論家預(yù)言的圖像計算出來，然后把觀測到的照片跟理論預(yù)言的照片進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)它們非常吻合，從這個角度來說完美的驗證了愛因斯坦廣義相對論?！?/span>
在此次EHT合作中，我國大陸科學(xué)家共有16人參與了項目，沈志強(qiáng)表示，在早期EHT國際合作的推動、EHT望遠(yuǎn)鏡觀測時間的申請、后期的數(shù)據(jù)處理和結(jié)果理論分析等方面都做出了中國貢獻(xiàn)?！拔覀儧]有大設(shè)備的直接運行，但是我們從觀測的層面給予了實際的參與和貢獻(xiàn)。另外一方面這是一個大的科學(xué)合作計劃，國內(nèi)的科學(xué)家在推動物理的觀測、理論研究方面都做出了有國際顯示度的工作。從科學(xué)方面自始至終，到現(xiàn)在為止，包括后續(xù)的觀測我們都是參與其中。”沈志強(qiáng)說。
回顧人類三百多年的歷史，全球科學(xué)家們對黑洞的探索從未停止。
早在1784年，英國物理學(xué)家約翰·米歇爾（John Michell）就從理論上預(yù)言過這種神秘天體。他設(shè)想，有可能存在一種引力強(qiáng)到連光也無法從其周圍逃逸的天體，他稱之為“暗星”。
不過，由于“暗星”不可見，要想在空間中找到這樣一個天體，對當(dāng)時的科學(xué)家來說幾乎是天方夜譚。這也使得在此后很長一段時間里，“暗星”的問題逐漸被擱置。
直到1915年，愛因斯坦廣義相對論提出之后，黑洞研究迎來轉(zhuǎn)機(jī)。愛因斯坦將引力視為時空扭曲，他在方程中預(yù)言，一個足夠小而重的物體，能隱藏在事件視界之內(nèi)，而在這視界內(nèi)，引力強(qiáng)大到連光都無法逃逸。
基于此，1916年德國天文學(xué)家史瓦西求出了愛因斯坦方程的第一個精確解。他發(fā)現(xiàn)，任何具有質(zhì)量的物體都存在一個臨界半徑——后被稱作“史瓦西半徑”。當(dāng)一個恒星發(fā)生塌縮，收縮至史瓦西半徑后，這個恒星將在自身引力作用下變成黑洞。
20世紀(jì)以來，越來越多的天文學(xué)家開始認(rèn)真思考這種“太空監(jiān)獄”存在的可能性。中科院國家天文臺研究員茍利軍介紹，1962年，新西蘭物理學(xué)家羅伊·克爾解決了旋轉(zhuǎn)黑洞（即克爾黑洞）的引力場和時空問題。
其后，這種“不可思議的天體”被美國物理學(xué)家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。而英國物理學(xué)家霍金等人關(guān)于黑洞的研究，尤其是霍金關(guān)于黑洞熵和黑洞霍金輻射的研究，啟發(fā)人們思考黑洞的內(nèi)部。
就在昨晚，全球六地共同公布了人類首張黑洞照片，成為黑洞存在的直接“視覺”證據(jù)，數(shù)百年來人類關(guān)于黑洞的探索，終于得到影像印證。這一刻，人類在宇宙面前睜開了自己稚嫩的雙眼，看向了我們不曾看到過的神秘世界。這一刻值得銘記，未來，浩渺星空中，人類有關(guān)黑洞的浪漫探索，還將繼續(xù)。
